专利名称：七轴联动数控落地式专用镗床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于加工机械领域，专门用于工程机械中铲斗转轴孔的镗加工。
技术背景铲斗是装载机工作装置的执行机构，是具有两组平行孔系的斗型焊接件，通用制作工序是包括下料、车、铣、钻、成型、焊接、打磨、喷砂、喷涂等流程。通常，转轴孔的镗孔工序是在焊接前进行，如将铲斗的后板、立板与加强板组焊接后，作为小部件进行镗孔加工，加工后再与其它部件总体拼焊。这种加工方法的优点在于小部件镗孔易于找正、装夹，同时也缩短了镗杆的行程，使加工更方便，提高了生产效率，设备投资小，一般的卧式镗床就可以进行加工。虽然铲斗焊缝大多呈对称状态分布于两侧，采用了合理的焊接工艺，且尽可能地减少焊接变形对已加工孔系精度的影响，但仍难满足越来越高的平行度和同轴度公差要求，尤其出现了三转轴孔的铲斗，先镗孔后总体拼焊的这种加工工序不能满足市场需求。随着工程机械对铲斗的加工精度要求越来越高，如转轴孔系的平行度和同组孔系的同轴度要求较高，铲斗的生产工序发生了变化，现大多数企业是将各组件整体拼焊后进行转轴孔的镗孔加工。由于铲斗焊接完成后体积庞大，形状复杂，不利定位装夹，同时由于侧板干涉，使得镗杆行程过长，导致加工难度增加。现有的转轴孔机加工一般是采用自定位、导套支承浮动镗孔工艺，用上述工艺加工出来的铲斗各转轴孔可以较好的保证各组孔系的同轴度，但是不能消除铲斗焊接时产生的定位误差及焊接变形的影响，因此两组孔系间的平行度波动较大。
发明内容本实用新型的目的是针对上述缺点，提出的一种专门用于工程机械中铲斗转轴孔的镗加工的七轴联动数控落地式专用镗床，采用本专用镗床加工出来的铲斗转轴孔，可以消除铲斗焊接时产生的定位误差以及焊接变形的影响，保证各组孔系的同轴度和两组孔系间的平行度。本实用新型的技术方案是一种专门用于工程机械中铲斗转轴孔镗加工的七轴联动数控落地式专用镗床，由工作台(1)，伺服电机(6) (10) (13) (18)，电机(12)，永磁低速电机(52) (53)，主轴箱(3) (15) (25)，丝杠副(2) (11) (14) (20)，导轨(5) (34)，主轴(7) (16) (17)，滑座(8)，支架(9)，压块(22) (48)，顶块(23) (24) (26) (43) (44) (50)，固定丝母(54) (55)，气缸(19) (27) (28) (38) (39) (42) (56) (57)，支承杆(21) (46)，支承板(35) (36) (40) (47)，立柱(37) (49)，活塞杆(41) (45)，定位栓(32)，柔性找正辅助定位装置(51)等组成。所述主轴箱(3)的导轨与工作台(1)的导轨(5)形成导轨副，伺服电机(6)安装在主轴箱C3)上，伺服电机(6)驱动丝杠副O)，实现主轴箱C3)沿着导轨(5)的X方向移动，主轴(7)安装在主轴箱(3)上，由伺服电机(6)驱动，主轴(7)上安装镗刀。所述主轴箱05)的导轨与工作台(1)的导轨(5)形成导轨副，伺服电机(18)安装在主轴箱05)上，伺服电机(18)驱动丝杠副(20)，实现主轴箱05)沿着导轨(5)的X 方向移动，主轴(17)安装在主轴箱05)上，主轴(17)上安装镗刀。所述主轴箱(15)的导轨与导轨(34)形成导轨副，伺服电机(13)安装在支架(9) 上，伺服电机(13)驱动丝杠副(14)，实现主轴箱(15)沿着导轨(34)的Z向移动，主轴(16) 上安装镗刀。所述滑座⑶安装在工作台⑴上，支架(9)安装在滑座⑶上，伺服电机(10) 安装在支架(9)上，伺服电机(10)驱动丝杠副(11)带动主轴箱(1 与支架(9)在Y方向移动。所述永磁低速电机(52) (53)分别驱动固定丝母(54) (55)推动顶块06) (44)和安装在工作台(1)上的定位栓(32)实现对铲斗的Z方向的定位。所述顶块03) (50)分别由气缸02) (27)驱动，实现对铲斗X方向的定位与夹紧， 顶块04) (43)分别由气缸(56) (57)驱动，实现对铲斗Y方向的定位，安装在滑座(8)上的气缸08) (38)实现对铲斗Y方向的夹紧。所述立柱(37) (49)分别安装在工作台(1)上，支承杆Ql) (46)分别安装在立柱 (37) (49)上，支承板(35) (36)安装在支承杆(21)上，气缸(19)安装在支承板(35)上，压块(2 安装在支承板(36)上，气缸(19)的活塞杆Gl)推动压块0 实现对铲斗Z方向的夹紧。支承板GO) (47)安装在支承杆06)上，气缸(39)安装在支承板00)上，压块 (48)安装在支承板07)上，气缸(39)的活塞杆0 推动压块G8)来实现对铲斗Z方向的夹紧。所述柔性找正辅助定位装置(51)安装在主轴箱05)上，实现铲斗的快速辅助定位。
图1是本实用新型的总体示意图。图2是顶块06)传动结构示意图。图3是顶块04)传动结构示意图。
具体实施方式
参见图1，主轴箱(3)直接安装在工作台(1)上，箱体导轨与工作台(1)导轨(5) 合成导轨副，由伺服电机(6)提供动力，通过丝杠副(2)传动，主轴箱(3)沿着X向运动，实现快速进给和退刀，主轴(7)的末端安装镗刀，实现对工件的加工。主轴箱(15)与导轨(34)形成导轨副安装在支架(9)上，伺服电机(13)与丝杠副 (14)连接，伺服电机(13)驱动丝杠副(14)，实现主轴箱(15)沿着导轨(34)的Z向移动。支架(9)的下侧导轨与滑座⑶上侧导轨形成导轨副，伺服电机(10)与丝杠副 (11)连接，在丝杠副的传动下，主轴箱(15)实现Y方向移动。滑座⑶的导轨与工作台⑴ 导轨(5)合成导轨副，主轴箱(15)沿着工作台⑴导轨(5)实现X方向移动，实现快速进给和退刀，主轴(16)的末端安装镗刀，电机(1 通过主轴箱(1 驱动主轴(16)上的镗刀进行镗孔。主轴箱05)直接安装在工作台(1)上，箱体导轨与工作台(1)上的导轨(5)合成导轨副，由伺服电机(18)提供动力，通过丝杠副00)传动，主轴箱0 沿着X方向移动， 实现快速进给和退刀，主轴(17)的末端安装镗刀，主轴(17)由伺服电机(18)提供动力进行镗孔。工件的定位由一组自动调整高度的顶块06) (44)，顶块(24) (43)，定位栓 (32)和柔性找正辅助定位装置(51)实现。当吊车将铲斗向工作台下落时，不论铲斗偏向前后哪个方向，在辅助定位装置(51)与引导面的共同作用下都会向正确的位置下落，当工件到达预定的位置的时候，永磁低速电机(5 (53)工作，分别驱动固定丝母(54) (55)推动顶块Q6M44)调整高度，使工件到达正确的高度，即可完成Z方向的定位。分别安装在立柱(37) (49)内部的行程可调气缸(56) (57)工作，顶块04) (43)推动工件在Y向上移动， 到达预定的位置后即可完成Y向的定位。气缸G2)在其它夹紧件动作之前动作，活塞杆伸出，顶块到达预设行程后，便为X方向的定位点，即可完成对工件的X方向的定位，最后用定位栓(32)对工件进行正确定位。出于加工不同型号产品的需要，工作台(1)上设有其他沉孔，更换不同型号产品时将定位栓放置在相应的沉孔中即可。安装在工作台(1)后部及两侧的六个气缸，分别作用在工件的最上部、两侧和刃部，六个气缸完成对工件的夹紧作用。工件的Χ、γ、ζ方向定位完成后，气缸(19) (39)动作， 活塞杆(41) (45)伸出，推动支承板(36) (47)沿着支承杆(21) (46)向下移动，压块压紧工件，完成Z向夹紧；气缸08) (38)动作，压紧工件，完成工件的Y向压紧；气缸(XT)动作，顶块(50)夹紧工件，加上定位顶块03)的压紧作用，即可完成对工件的X、Y、Z方向的压紧作用，工件夹紧采用电、气动结合的方式，除Y、Z轴夹紧以外，完全采用数控控制。参见图2、图3，永磁低速电机(52) (53)驱动固定丝母(54) (55)分别推动顶块(44)和安装在工作台(1)上的定位栓(32)实现对铲斗的Z方向的定位。
权利要求1.七轴联动数控落地式专用镗床，其特征在于包括工作台(1)，主轴箱C3)(25)、滑座 (8)、立柱(37) (49)、顶块(26) (44)、定位栓(32)全部安装在工作台(1)上。
2.根据权利要求1所述七轴联动数控落地式专用镗床，其特征在于主轴箱(3)的导轨与工作台⑴的导轨(5)形成导轨副，伺服电机(6)安装在主轴箱(3)上，伺服电机(6)驱动丝杠副O)，实现主轴箱C3)沿着导轨( 的X方向移动，主轴(7)安装在主轴箱(3)上， 由伺服电机(6)驱动，主轴(7)上安装镗刀。
3.根据权利要求1所述七轴联动数控落地式专用镗床，其特征在于主轴箱0 的导轨与工作台⑴的导轨(5)形成导轨副，伺服电机(18)安装在主轴箱05)上，伺服电机(18) 驱动丝杠副(20)，实现主轴箱0 沿着导轨(5)的X方向移动，主轴(17)安装在主轴箱 (25)上，主轴(17)上安装镗刀。
4.根据权利要求1所述七轴联动数控落地式专用镗床，其特征在于主轴箱(1 的导轨与导轨(34)形成导轨副，伺服电机(13)安装在支架(9)上，伺服电机(13)驱动丝杠副 (14)，实现主轴箱(15)沿着导轨(34)的Z向移动，主轴(16)上安装镗刀。
5.根据权利要求1所述七轴联动数控落地式专用镗床，其特征在于滑座(8)安装在工作台⑴上，支架(9)安装在滑座⑶上，伺服电机(10)安装在支架(9)上，伺服电机(10) 驱动丝杠副(11)带动主轴箱(1 与支架(9)在Y方向移动。
6.根据权利要求1所述七轴联动数控落地式专用镗床，其特征在于立柱(37)(49)分别安装在工作台(1)上，支承杆(21) (46)分别安装在立柱(37) (49)上，支承板(35) (36) 安装在支承杆上，气缸(19)安装在支承板(3 上，压块02)安装在支承板(36)上， 气缸(19)的活塞杆Gl)推动压块02)实现对铲斗Z方向的夹紧。支承板00) (47)安装在支承杆G6)上，气缸(39)安装在支承板GO)上，压块08)安装在支承板07)上，气缸 (39)的活塞杆05)推动压块08)来实现对铲斗Z方向的夹紧。
专利摘要本实用新型提供了一种对工程机械铲斗转轴孔进行镗加工的专用设备，本七轴联动数控落地式专用镗床由工作台，电机，主轴箱，丝杠，主轴传动机构、进给传动机构，定位装置和夹紧装置组成。本专用镗床有可调节的定位和夹紧功能，加工作业时，铲斗可通过柔性找正辅助定位装置快速定位，并在定位和夹紧装置自动定位和夹紧后，专用镗床可以一次性将多个转轴孔加工出来，本专用镗床操作方便，结构紧凑，省时省力，可大幅度提高生产率。
文档编号B23B41/00GK202021357SQ201120110968
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者冯姜华, 吴兆英, 康丽群, 闫利文, 阎兵, 韩柳 申请人:天津天新机床制造有限公司, 天津职业技术师范大学